Wir berechnen hier zuerst die Komponenten der einzelnen Kräfte in x- und y-Richtung und bestimmen daraus die Komponenten der resultierenden Kraft. Anschließend bauen wir den Vektor der Resultierenden aus den beiden Komponenten zusammen. Zum Schluss berechnen wir noch den Winkel der Resultierenden zur x-Achse. Nebenbei diskutieren wir noch wichtige Punkte bei der Reduktion eines solchen Kraftsystems bzw. allgemein bei der Lösung von Beispielen aus der technischen Mechanik. Die Details dazu gibt es wie immer im verlinkten YouTube Video zu sehen.
Ich hoffe diese erste Aufgabe zur Statik war verständlich und hilfreich. Wenn es Fragen oder Anregungen gibt, bitte schreibt einen Kommentar und ich antworte gerne.
Vielleicht hast du dich schon einmal gefragt was Technische Mechanik eigentlich ist und wie wir sie einteilen? Außerdem stellt sich natürlich die wichtige Frage wobei sie uns eigentlich hilft? Dann klärt dieser Beitrag und das unten verlinkte kurze Video hoffentlich deine Fragen auf.
Wir besprechen darin unter anderem: *Wie die Mechanik definiert wird. *Wie Mechanik im Fachgebiet der Physik eingeteilt wird. *Welche Einteilungen wir üblicherweise in der Technischen Mechanik vornehmen. *Warum die Technische Mechanik für alle Ingenieurswissenschaften von höchster Relevanz ist. *Und nicht zuletzt meine Beweggründe für die Veröffentlichung von Blogbeiträgen und Videos.
Die Mechanik im Allgemeinen wird als Teil der Physik verstanden und beschäftigt sich mit dem Zustand von Körpern auf die Kräfte einwirken. Also mit der Bewegung, die aus den Kräften entsteht, und mit den Verformungen, die aus den Kräften entstehen.
Einteilung im Fachbereich Physik
Im Fachbereich Physik wird dabei strukturiert nach Kinematik, Dynamik und die Dynamik weiter eingeteilt in Statik und Kinetik. Die Kinematik beschäftigt sich hier mit den Bewegungsgesetzen, ohne sich über die Kräfte, die zu diesen Bewegungen führen, Gedanken zu machen.
Quelle: Wikipedia
Die Dynamik im klassischen Einteilungsfall hingegen hat als Spezialgebiet auch die Statik enthalten. Das heißt, die Dynamik beschäftigt sich im Allgemeinen mit der Wirkung von Kräften. Allerdings, wenn sich der Körper im Gleichgewicht befindet, dann sprechen wir hier als Unterteilung der Dynamik von Statik.
Und die Kinetik beschäftigt sich dann wiederum mit den Kräften, die zu einer Veränderung des Bewegungszustandes führen.
Einteilung im Fachbereich Technische Mechanik
In der technischen Mechanik strukturieren wir das Ganze ein wenig anders. Und zwar gibt es hier die Hauptgebiete Statik, Festigkeitslehre und Dynamik. Die Dynamik wird wiederum unterteilt in die Kinematik, die sich also nur mit den Bewegungsgesetzen beschäftigt und nicht mit den Kräften und den Momenten, die zu dieser Bewegung führen, und in die Kinetik, die sich dann sehr wohl mit den Kräften und Momenten, die zu einer Bewegung führen, beschäftigt.
Quelle: Wikipedia
Die Festigkeitslehre im Speziellen beschäftigt sich dann in der Technischen Mechanik mit den Zusammenhängen zwischen den auf einen verformbaren Körper einwirkenden äußeren Lasten und den daraus resultierenden inneren Beanspruchungen. Spannungen, Dehnungen etc. Hier finden wir dann auch oft die Unterteilung in linear elastisches Verhalten und in plastisches Materialverhalten.
Außerdem ist eine sehr beliebte Einteilung in der technischen Mechanik die Einteilung nach der Mechanik der starren Körper, der Mechanik der verformbaren Körper und der Mechanik der Flüssigkeiten, also Strömungsmechanik.
Relevanz für andere Fachgebiete
Die Technische Mechanik hat außerdem sehr viele Verbindungen zu ingenieurwissenschaftlichen Fachgebieten, weil sie ja schließlich die grundsätzlichen Berechnungsmethoden für diese Fachgebiete bereitstellt.
Exemplarisch seien hier der Maschinenbau und das Bauingenieurwesen genannt. Im Maschinenbau haben wir zum Beispiel die Maschinenelemente, die Fahrzeugtechnik, die Mechatronik, Maschinendynamik und so weiter.
Im Bauingenieurwesen haben wir es beispielsweise mit dem konstruktiven Ingenieursbau zu tun. Holzbau, Stahlbau, aber auch Boden- und Felsmechanik.
Wir sehen also, dass die Technische Mechanik für viele, wenn nicht alle ingenieurswissenschaftlichen Fachbereiche von höchster Relevanz ist. Genau deshalb habe ich diese Website und meinen YouTube Kanal ins Leben gerufen, um die grundlegenden Werkzeuge der Technischen Mechanik zu erklären.
Ich hoffe, ich konnte die Relevanz und die Einteilung der Technischen Mechanik etwas klarer machen. Wenn du Fragen hast, bitte stelle sie gerne in den Kommentaren. Ich werde alle Fragen gerne beantworten und ich hoffe wir sehen uns beim nächsten Artikel! Dort werden wir dann etwas genauer auf die Themen eingehen die ich in meinen Beiträgen diskutiere.
Seit mehreren Jahren beschäftige ich mich nun mit Blended Learning und Flipped Classroom Szenarien im technischen Hochschulbereich, genauer gesagt in der technischen Mechanik. Dabei ist unter anderem auch eine ganze Reihe an Screencasts zu konkreten Übungsbeispielen entstanden. Hier eine kurze Vorstellung und Einführung zur Idee:
Sämtliche Screencasts waren bislang exklusiv für die Studierenden meiner Übungsgruppen verfügbar und zur Nachschau der Präsenztermine gedacht. Nachdem aber die Rückmeldungen der Studierenden nun über mehrere Jahre hinweg sehr positiv ausgefallen sind, habe ich mich dazu entschlossen die Screencasts sukzessive öffentlich zu machen. Es handelt sich dabei um die Themengebiete Statik, Festigkeitslehre und Dynamik. Beinahe alle Screencasts sind Live im Hörsaal entstanden und entsprechend nachträglich bearbeitet worden (vor allem Studierendenstimmen herausgeschnitten), daher können sie sich natürlich nicht mit durchdachten Produktionen messen, sondern stellen vielmehr den gedanklichen Prozess zur Lösung der konkreten Beispiele in den Vordergrund. Hinzugefügt wurden lediglich die einführenden und erklärenden Worte zu Beginn jedes Videos um die Aufgabenstellungen auch für außenstehende Verständlich zu machen. Die Studierenden kannten diese Beispiele nämlich bereits vorab und daher war während der Präsenzphase nur wenig Erklärung zur Aufgabenstellung nötig.
Nachdem es sich um insgesamt beinahe 200 Screencasts handelt, habe ich beschlossen immer jeweils Montags, Mittwochs und Freitags eine neue Aufgabe bereitzustellen um auch eine gewisse Kontinuität in die Veröffentlichungen zu bringen. Die erste Playlist mit den Aufgaben zur Statik findet sich hier:
Meine Hoffnung ist, wie schon im Intro Video erwähnt, dass sich vielleicht ein größeres Publikum für die Schönheit der Mechanik begeistern lässt und das auch außenstehende Studierende oder einfach nur Interessierte mit dem Videomaterial arbeiten und davon profitieren können. Sollten Unklarheiten auftreten oder Fehler auftauchen die bislang übersehen wurden so bitte ich um entsprechende Mitteilung entweder über die YouTube Kommentarfunktion oder direkt an mich um die Inhalte auch stetig verbessern zu können.
Vielen Dank schon jetzt für das Interesse und die Mithilfe und hoffentlich bis bald,
Markus Orthaber